(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が一次コイル及び二次コイルを有し且つ共通の点火プラグに対して各々の二次コイルから高電圧を与える複数の点火コイルと、前記複数の点火コイルに対応して設けられ前記一次コイルに流れる一次電流の各々を非同期的に発生させる複数の一次電流発生手段と、前記一次電流の各々を検出する一又は複数の一次電流検出手段と、前記一次電流の変動に応じて前記一次コイルの各々に供給する出力電力の不足分を補い又は超過分を抑制するよう前記一次電流の増加率を制御する一次電流制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関用点火システム。
【請求項２】
前記一次電流制御手段は、予め設定された一次電流用の規定値へ前記一次電流を到達させる制御を行う場合、次回到来する切換タイミングまでに、前記一次電流用の規定値へ前記一次電流を到達させる制御を完了させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用点火システム。
【請求項３】
前記一次電流用の規定値は、内燃機関の運転状態に応じて設定されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用点火システム。
【請求項４】
前記一次電流制御手段は、
前記一次電流が前記一次電流用の規定値を下回る場合に前記出力電力を増加させる処理、を機能させることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の内燃機関用点火システム。
【請求項５】
前記一次電流制御手段は、更に、
前記一次電流が前記一次電流用の規定値を上回る場合に前記出力電力を減少させる処理、を機能させることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用点火システム。
【請求項６】
前記一次電流制御手段は、前記一次電流検出手段から出力された一次電流検出信号に基づいて前記出力電力を調整することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の内燃機関用点火システム。
【請求項７】
更に、内燃機関の運転状態に基づいて前記複数の一次電流発生手段へ点火信号を出力させるエンジンコントロールユニットを備え、
前記エンジンコントロールユニットは、前記内燃機関の運転状態に関する情報に基づいて前記一次電流用の規定値を設定する処理と、当該処理にて設定された前記一次電流用の規定値及び前記一次電流検出手段から出力された一次電流検出信号に基づいて前記一次電流制御手段の駆動信号を生成及び出力する処理と、を機能させることを特徴とする請求項３乃至請求項６の何れか一項に記載の内燃機関用点火システム。
【請求項８】
各々が一次コイル及び二次コイルを有し且つ共通の点火プラグに対して各々の二次コイルから高電圧を与える複数の点火コイルと、前記複数の点火コイルに対応して設けられ前記一次コイルに流れる一次電流の各々を非同期的に発生させる複数の一次電流発生手段と、前記二次コイルに流れる二次電流の各々を検出する一又は複数の二次電流検出手段と、前記二次電流の変動に応じて前記一次コイルの各々に供給する出力電力の不足分を補い又は超過分を抑制するよう前記一次電流の増加率を制御する一次電流制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関用点火システム。
【請求項９】
前記一次電流制御手段は、予め設定された二次電流用の規定値へ前記二次電流を到達させる制御を行う場合、次回到来する切換タイミングまでに、前記二次電流用の規定値へ前記二次電流を到達させる制御を完了させることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関用点火システム。
【請求項１０】
前記二次電流用の規定値は、内燃機関の運転状態に応じて設定されることを特徴とする請求項９に記載の内燃機関用点火システム。
【請求項１１】
前記一次電流制御手段は、前記二次電流検出手段から出力された二次電流検出信号に基づいて前記出力電力を調整することを特徴とする請求項８乃至請求項１０の何れか一項に記載の内燃機関用点火システム。
【請求項１２】
更に、内燃機関の運転状態に基づいて前記複数の一次電流発生手段へ点火信号を出力させるエンジンコントロールユニットを備え、
当該エンジンコントロールユニットは、前記内燃機関の運転状態に関する情報に基づいて前記二次電流用の規定値を設定する処理と、当該処理にて設定された前記二次電流用の規定値及び前記二次電流検出手段から出力された二次電流検出信号に基づいて前記一次電流制御手段の駆動信号を生成及び出力する処理と、を機能させること、を特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の内燃機関用点火システム。
【請求項１３】
前記一次電流制御手段は、車載バッテリから前記出力電力を生成させるＤＣ−ＤＣコンバータであることを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか一項に記載の内燃機関用点火システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用点火システムに関し、特に、点火プラグでの放電時間を所定時間持続させる際に用いて好適のものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車に搭載された内燃機関での燃費を向上させるため、希薄燃料の燃焼制御（リーンバーンエンジン）、又は、内燃機関のシリンダへ燃焼ガスを還流させるＥＧＲに関する技術の検討が進められている。これらの技術にあっては、混合気に含まれる化石燃料を効果的に燃焼させるため、点火プラグから与えられる放電エネルギの供給時間を持続させる制御が要求される。かかる制御を実現するため、近年の内燃機関用点火システムでは、点火プラグへ与える印加電圧を連続的に発生させ、プラグギャップでの放電を維持させている。
【０００３】
例えば、特開２００２−２２１１３７号公報（特許文献１）では、上述した技術を適用した内燃機関用点火装置が紹介されている。かかる内燃機関用点火装置は、第１の点火コイルと、第２の点火コイルと、第１の点火コイルに流れる一次電流を制御する第１スイッチング素子と、第２の点火に流れる一次電流を制御する第２スイッチング素子と、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦタイミングを相反的に切換えるフリップフロップ回路とから構成される。また、第１のコイルの出力端及び第２のコイルの出力端には、共通する一つの点火プラグが接続されている。更に、フリップフロップ回路の信号入力端子には、ＥＣＵ（Engine Control Unit）の信号ラインが接続され、当該ＥＣＵから点火信号Ｓｉｇが随時入力される。
【０００４】
以下、フリップフロップ回路から出力される信号のうち、第１スイッチング素子を駆動させる信号をＳｉｇａとし、第２スイッチング素子を駆動させる信号をＳｉｇｂとする。また、第１の点火コイルの一次コイル側に流れる電流を一次電流Ｉａ１とし、この一次電流Ｉａ１の瞬断に応じて二次コイル側に発生する電流を二次電流Ｉａ２とする。また、第２の点火コイルの一次コイル側に流れる電流を一次電流Ｉｂ１とし、この一次電流Ｉｂ１の瞬断に応じて二次コイル側に発生する電流を二次電流Ｉｂ２とする。そして、点火プラグで生じる電流を放電電流Ｉ２として説明する。
【０００５】
図１８には、これらの信号の状態がタイミングチャートで示されている。先ず、ＥＣＵは、点火信号Ｓｉｇを所定期間出力させる。かかる点火信号Ｓｉｇは、内燃機関の運転状態に応じて出力期間が適宜設定されるものである。尚、点火信号Ｓｉｇの出力期間を、点火要求期間と呼ぶ場合がある。
【０００６】
フリップフロップ回路では、放電要求期間を示す点火信号Ｓｉｇが入力されると、その期間において、第１の点火信号Ｓｉｇ１と第２の点火信号Ｓｉｇ２とを出力させる。これらの点火信号は、立ち上がり又は立下りタイミングが互いに異なるように出力され、特に、初回以降の点火信号は、各々が相反的に出力されることとなる。
【０００７】
第１のコイルにおける一次電流Ｉａ１は、点火信号Ｓｉｇの立ち上がり期間中、第１の点火信号Ｓｉｇａの矩形波に応じて断続的に発生する。かかる一次電流Ｉａ１は、予め規定された規定値Ｉ１ｔｈに到達するように制御される。
【０００８】
このような一次電流Ｉａ１が発生する場面では、一次電圧が連続的に瞬断しているので、同コイルにおける二次側に誘導起電力が発生し、図１８に示すような二次電流Ｉａ２が流れることとなる。
【０００９】
一方、第２のコイルにおける一次電流Ｉｂ１にあっても、点火信号Ｓｉｇの立ち上がり期間中、第２の点火信号Ｓｉｇｂの矩形波に応じて断続的に発生する。かかる一次電流Ｉｂ１も、予め規定された規定値Ｉ１ｔｈに到達するように制御される。この規定値Ｉ１ｔｈは、第１のコイルにおける一次電流で説明した規定値と同一のものである。
【００１０】
このような一次電流Ｉｂ１が発生する場面では、一次電圧が連続的に瞬断しているので、同コイル（第２の点火コイル）における二次側に誘導起電力が発生し、二次電流Ｉａ２が流れることとなる。
【００１１】
上述したように、点火プラグには、第１の点火コイル及び第２の点火コイルで発生した双方の誘導起電力が印加されることとなる。このため、点火プラグの放電電流Ｉ２は、図１８に示される二次電流Ｉａ２と二次電流Ｉｂ２とを合成させた波形となる。
【００１２】
ここで、放電電流Ｉ２には、図示の如く、放電電流用の規定値Ｉ２ｔｈが設定されている。かかる規定値Ｉ２ｔｈは、点火信号Ｓｉｇの立ち上がり期間における放電電流を持続できるか否かを現す基準値とされる。このため、放電電流Ｉ２は、この規定値Ｉ２ｔｈを下回ると、其の電流の流れが途絶えてしまう確立が高くなる（以下、放電途切れと呼ぶ場合がある）。
【００１３】
従って、放電電流Ｉ２が放電電流用の規定値Ｉ２ｔｈを下回らないように、一次電流用の規定値Ｉ１ｔｈが設定される。そして、一次電流Ｉａ１及びＩｂ１が一次電流用の規定値Ｉ１ｔｈへ到達するように制御されることで、放電電流Ｉ２は、放電電流用の規定値Ｉ２ｔｈを下回ることなく制御され、点火信号Ｓｉｇの立ち上がり期間中、其の流れが持続されることとなる。
【００１４】
特許文献１の技術によれば、内燃機関用点火装置は、双方の一次コイルに車載バッテリが接続され、二つのスイッチング素子の制御によって一次電流を各々発生させている。このため、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示す如く、車載バッテリの出力状態等によっては、一次電流用の規定値Ｉ１ｔｈへ一時電流Ｉａ１，Ｉｂ１が到達する前に、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子との切換タイミング（ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・）が到来してしまう。この場合、双方の二次コイルで発生する誘導起電力が不十分となるため、図１９（ｃ）に示す如く、放電電流Ｉ２の一部については、放電電流用の規定値Ｉ２ｔｈを下回ってしまう。
【００１５】
このような場面にあっては、図１９（ｄ）に示す如く、放電電流Ｉ２が規定値Ｉ２ｔｈを下回る範囲において、放電途切れＢｒを発生させることがあり、点火信号Ｓｉｇの立ち上がり期間中、点火プラグの放電を維持できなくなるとの問題が生じる。
【００１６】
かかる問題を回避するため、特開平３−１２１２７３号公報（特許文献２）では、一次コイルに設けられたスイッチング素子の通電時間を制御させる内燃機関用点火装置が紹介されている。かかる内燃機関用点火装置は、第１の点火コイルに流れる一次電流Ｉａ１を検出する回路と、第２の点火コイルに流れる一次電流Ｉｂ１を検出する回路と、一次電流Ｉａ１又は一次電流Ｉｂ１を時間積分させ電流積分値ＩＮＴａ及び電流積分値ＩＮＴｂを得る回路が追加構成されている。当該内燃機関用点火装置では、所定の条件に応じて積分値に相当する閾値ＴＨを設定し（図２０ｃ参照）、電流積分値ＩＮＴａが閾値ＴＨに到達すると、電流積分値ＩＮＴａの算出を休止させ、電流積分値ＩＮＴｂの算出を開始させる。また、電流積分値ＩＮＴｂが閾値ＴＨに到達すると、当該電流積分値ＩＮＴｂの算出を休止させ、電流積分値ＩＮＴａの算出を再開させるといったように、双方の積分値を交互に算出させる動作を行なう。
【００１７】
そして、第１の点火コイル側のスイッチング素子は、一次電流Ｉａ１の積分動作の開始時点から閾値ＴＨに到達する迄の時間が、当該スイッチング素子における通電時間とされる（図２０ａ参照）。また、第２の点火コイル側のスイッチング素子についても、一次電流Ｉｂ１の積分値に基づいて、其の通電時間が設定される（図２０ｂ参照）。
【００１８】
このように、一次電流に基づいてスイッチング素子の通電時間を制御する場合、所定の一次電流の積分が開始されると、この一次電流に対応するスイッチング素子の通電状態が維持される。このため、一次電流の遮断タイミングが略等間隔に現われる場合（図２０ｃ参照）、放電電流Ｉ２は、図２０（ｄ）に示す如く、其の波形が安定した鋸歯波を呈し、放電電流用の規定値Ｉ２ｔｈを上回る好適な状態を維持できる。
【００１９】
尚、特許文献２では、電流積分値を閾値と比較させることにより、各スイッチング素子の通電時間を調整させているが、これに限らず、一次コイルにおける電流値を閾値と比較させることで、各スイッチング素子の通電時間を調整させることも可能である（第３の従来技術）。
【００２０】
この第３の従来技術は、図２１に示す如く、双方のスイッチング素子の切換タイミング（ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・）が予め規定され、更に、一次電流Ｉａ１及びＩｂ１について上述した規定値Ｉ１ｔｈが設定される。そして、切換タイミングｔ１で一次電流Ｉａ１が規定値Ｉ１ｔｈに到達できないと、当該一時電流Ｉａ１が規定値Ｉ１ｔｈに到達するまで一方のスイッチング素子の通電時間を延長させる（この場合、Δｔ１を指す）。また、次の切換タイミングｔ２で一次電流Ｉｂ１が規定値Ｉ１ｔｈに到達できないと、当該一時電流Ｉｂ１が規定値Ｉ１ｔｈに到達するまで他方のスイッチング素子の通電時間を延長させる（この場合、Δｔ２を指す）。
【００２１】
即ち、第３の従来技術に係る内燃機関用点火装置では、各々のスイッチング素子の通電時間を延長させる制御を必要に応じて行う。従って、本従来技術にあっても特許文献２に係る技術と同様、一次電流の遮断タイミングが略等間隔に現れると、放電電流Ｉ２の値が高く設定され、且つ、其の波形が安定した鋸歯状とされる。これにより、放電電流Ｉ２は、点火信号Ｓｉｇの立ち上がり期間において、規定値Ｉ２ｔｈを下回ることなく、放電途切れの無い好適な状態が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００２−２２１１３７号公報
【特許文献２】特開平３−１２１２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、第３の従来技術では、点火コイルまたは内燃機関のシリンダ等に性能上の個体差が内在すると、一方のみの点火コイルの通電時間を延長しなければならない（図２２ａ及び図２２ｂ参照）ことがある。このように、双方のスイッチング素子について通電時間の偏りが生じると、図２２（ｃ）に示す如く、一次電流の遮断タイミングが不均等に現れるので、当該遮断タイミングの区間が長い部分と短い部分が現われる。従って、放電電流の波形が不均等となり、遮断タイミングの区間が長くなる部分では、放電電流Ｉ２の波形が規定値Ｉ２ｔｈを下回るようになる。このため、図２２（ｄ）に示す如く、放電電流Ｉ２の波形に放電途切れＢｒが発生してしまうとの問題が生じる。また、かかる問題は、特許文献２に係る技術にあっても、一次電流の遮断タイミングが不均等に現れる場面で起こり得る。
【００２４】
また、内燃機関が高負荷状態で運転されるとき、放電電流Ｉ２が急激に低下することが知られている。かかる場合、一次電流用の規定値Ｉ１ｔｈが通常どおり設定されたとしても、放電電流Ｉ２が規定値Ｉ２ｔｈを下回るので（図２３ｃ参照）、このような場面にあっても、放電途切れＢｒを生じさせてしまう（図２３ｄ参照）。更に、点火プラグは、燻ぶりを伴う状況が継続する等して劣化が著しくなると、碍子周辺にカーボンが堆積するため、放電電流Ｉ２が急激に低下するようになる。このような場合にあっても、点火プラグは、放電途切れＢｒを生じさせてしまう。
【００２５】
本発明は上記課題に鑑み、如何なる条件下でも放電電流を高い状態に保ち、放電要求期間において放電状態を持続させ得る内燃機関用制御システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するため、第１の発明では次のような内燃機関用点火システムの構成とする。即ち、各々が一次コイル及び二次コイルを有し且つ共通の点火プラグに対して各々の二次コイルから高電圧を与える複数の点火コイルと、前記複数の点火コイルに対応して設けられ前記一次コイルに流れる一次電流の各々を非同期的に発生させる複数の一次電流発生手段と、前記一次電流の各々を検出する一又は複数の一次電流検出手段と、前記一次電流の変動に応じて前記一次コイルの各々に供給する出力電力の不足分を補い又は超過分を抑制するよう前記一次電流の増加率を制御する一次電流制御手段と、を備えることとする。
【００２７】
好ましくは、前記一次電流制御手段は、予め設定された一次電流用の規定値へ前記一次電流を到達させる制御を行う場合、次回到来する切換タイミングまでに、前記一次電流用の規定値へ前記一次電流を到達させる制御を完了させることとする。
【００２８】
好ましくは、前記一次電流用の規定値は、内燃機関の運転状態に応じて設定されることとする。
【００２９】
好ましくは、前記一次電流制御手段は、前記一次電流が前記一次電流用の規定値を下回る場合に前記出力電力を増加させる処理を機能させることとする。更に、前記一次電流制御手段は、前記一次電流が前記一次電流用の規定値を上回る場合に前記出力電力を減少させる処理を機能させることとしても良い。
【００３０】
好ましくは、前記一次電流制御手段は、前記一次電流検出手段から出力された一次電流検出信号に基づいて前記出力電力を調整することとする。
【００３１】
好ましくは、更に、内燃機関の運転状態に基づいて前記複数の一次電流発生手段へ点火信号を出力させるエンジンコントロールユニットを備え、
前記エンジンコントロールユニットは、前記内燃機関の運転状態に関する情報に基づいて前記一次電流用の規定値を設定する処理と、当該処理にて設定された前記一次電流用の規定値及び前記一次電流検出手段から出力された一次電流検出信号に基づいて前記一次電流制御手段の駆動信号を生成及び出力する処理と、を機能させることとする。
【００３２】
また、第２の発明では次のような内燃機関用点火システムの構成とする。即ち、各々が一次コイル及び二次コイルを有し且つ共通の点火プラグに対して各々の二次コイルから高電圧を与える複数の点火コイルと、前記複数の点火コイルに対応して設けられ前記一次コイルに流れる一次電流の各々を非同期的に発生させる複数の一次電流発生手段と、前記二次コイルに流れる二次電流の各々を検出する一又は複数の二次電流検出手段と、前記二次電流の変動に応じて前記一次コイルの各々に供給する出力電力の不足分を補い又は超過分を抑制するよう前記一次電流の増加率を制御する一次電流制御手段と、を備えることとする。
【００３３】
好ましくは、前記一次電流制御手段は、予め設定された二次電流用の規定値へ前記二次電流を到達させる制御を行う場合、次回到来する切換タイミングまでに、前記二次電流用の規定値へ前記二次電流を到達させる制御を完了させることとする。
【００３４】
好ましくは、前記二次電流用の規定値は、内燃機関の運転状態に応じて設定されることとする。
【００３５】
好ましくは、前記一次電流制御手段は、前記二次電流検出手段から出力された二次電流検出信号に基づいて前記出力電力を調整することとする。
【００３６】
好ましくは、更に、内燃機関の運転状態に基づいて前記複数の一次電流発生手段へ点火信号を出力させるエンジンコントロールユニットを備え、
当該エンジンコントロールユニットは、前記内燃機関の運転状態に関する情報に基づいて前記二次電流用の規定値を設定する処理と、当該処理にて設定された前記二次電流用の規定値及び前記二次電流検出手段から出力された二次電流検出信号に基づいて前記一次電流制御手段の駆動信号を生成及び出力する処理とを機能させることとする。
【００３７】
上述した第１の発明及び第２の発明において、より好ましくは、前記一次電流制御手段は、車載バッテリから前記出力電力を生成させるＤＣ−ＤＣコンバータであることとする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る内燃機関用点火システムによると、スイッチング素子の切換タイミングが到来する時には、一次電流が規定値に到達するように制御される。このため、一次電流の遮断タイミングは、スイッチング素子の切換タイミングと同期され、略等間隔で発生することとなる。これにより、放電電流は、放電電流用の規定値より高く維持され、波形が安定した鋸歯状とされるので、放電途切れの殆ど無い安定した放電状態が維持されることとなる。
【００３９】
また、本発明に係る内燃機関用点火システムによると、内燃機関の運転状態に応じて放電電流の変動を予め予測し、この放電電流の変動に応じてＤＣ−ＤＣコンバータを制御させることで、より確実に、放電途切れの無い安定した放電状態を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施の形態に係る内燃機関用点火装置の構成を示す図。
【図２】実施の形態に係る内燃機関用点火装置のＢ−Ｂ断面図。
【図３】実施例１に係る内燃機関用点火システムの回路構成を示す図。
【図４】実施例１に係るＤＣ−ＤＣコンバータの回路構成を示す図。
【図５】ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流に係る作用を示す図。
【図６】出力電流を制御するためのフローチャート。
【図７】実施例１に係る一次電流及び二次電流を示すタイミングチャート（第１の事例）。
【図８】実施例１に係る一次電流及び二次電流を示すタイミングチャート（第２の事例）。
【図９】実施例１に係る内燃機関用点火システムの回路構成の変形例。
【図１０】実施例２に係る内燃機関用点火システムの回路構成を示す図。
【図１１】実施例２に係るＤＣ−ＤＣコンバータの回路構成を示す図。
【図１２】実施例３に係る内燃機関用点火システムの回路構成を示す図。
【図１３】出力電流を制御するためのフローチャート。
【図１４】実施例３に係る一次電流及び二次電流を示すタイミングチャート。
【図１５】実施例３に係る内燃機関用点火システムの回路構成を示す図。
【図１６】実施例４に係る内燃機関用点火システムの回路構成を示す図。
【図１７】実施例５に係る内燃機関用点火システムの回路構成の変形例。
【図１８】放電時間を所定時間持続させるための理想的な一次電流及び二次電流の状態を示すタイミングチャート。
【図１９】一次電流が規定値に到達しなかった場合の現象を説明する図。
【図２０】一次電流の通電時間を制御させる技術を説明する図。
【図２１】一次電流の通電時間を制御させる技術を説明する図。
【図２２】一次電流の通電時間を制御させる場合の問題点を説明する図。
【図２３】二次電流が急峻に減少する場合の問題点を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して説明する。図１及び図２に示す如く、内燃機関用点火装置ＣＭＧ（以下、単に点火装置と呼ぶ）は、点火コイルＣａ,Ｃｂと、イグナイタＩＧＴａ、ＩＧＴｂ（特許請求の範囲における一次電流発生手段）と、ケース体１０とから構成される。
【００４２】
点火コイルＣａは、一次コイルＬａ１及び二次コイルＬａ２及び鉄心Ｍａを備え、点火コイルＣｂについても同様な構成とされる。即ち、本実施の形態に係る点火装置ＣＭＧは、一つのケース体１０に複数の点火コイルが設けられることとなる。
【００４３】
イグナイタＩＧＴａ及びＩＧＴｂは、点火コイルＣａ及びＣｂに対応して設けられるので、これについても、イグナイタの数に応じて複数設けられることとなる。
【００４４】
ケース体１０は、熱可塑性樹脂等の材質が用いられ、これにより、点火コイル周辺の絶縁性が確保されている。当該ケース体１０は、第１のコイル収容部１１ａと第２のコイル収容部１１ｂと仕切壁１６とが形成され、各々の収容部１１ａ，１１ｂには、点火コイルＣａ及びＣｂが格納される。また、仕切壁１６によって形成される狭い空間には、イグナイタＩＧＴａ及びＩＧＴｂが格納される。そして、ケース体１０には、コネクタ２０ａ，２０ｂが取付けられ、コネクタ２０ａ，２０ｂに設けられた複数の端子ｔｗａ，ｔｗｂは、イグナイタの端子及び点火コイルの端子へ適宜に接続される。
【００４５】
このように組立てられた点火装置ＣＭＧは、図２に示す如く、熱硬化性樹脂によって隙間部が充填され、コイル周辺の絶縁性が維持される。この点火装置ＣＭＧは、高圧部１４に高圧端子が内蔵され、コネクタ端子ｔｗａ，ｔｗｂへ点火信号が入力されると、ＤＣ−ＤＣコンバータ（後述する）から供給される電力を昇圧させ、この昇圧電圧を後段の点火プラグへ印加させる。
【実施例１】
【００４６】
図３には、本実施例に係る内燃機関用点火システムＳＹＳ１（以下、単に点火システムと呼ぶ）の構成が示されている。点火システムＳＹＳ１は、先に説明した点火装置ＣＭＧと、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶ（特許請求の範囲における一次電流制御手段）とから構成される。
【００４７】
点火装置ＣＭＧは、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶから電力を受ける電源ラインＬｐを具備し、当該電源ラインＬｐは、点火コイルの一次コイルＬａ１，Ｌｂ１の双方の入力側へ接続される。また、一次コイルＬａ１の他端には、別の電源ラインＬｊａが接続され、スイッチング素子Ｔａ及び抵抗Ｒａを介してグランド電位に接地される。また、もう一方の一次コイルＬｂ１にあっても同様の配線がなされる。更に、二次コイルＬａ２の出力側にはダイオードＤａが逆方向となるように接続される。かかるダイオードＤａは、プレイグニッションを防止するために設けられる。同様に、二次コイルＬｂ２の出力側にもダイオードＤｂが接続される。これらダイオードＤａ，Ｄｂの各々に接続された電源ラインＬｋａ，Ｌｋｂは、互いの接点が点火プラグＰＧの入力端子に接続される。即ち、各々の二次コイルＬａ２，Ｌｂ２は、一つの共通する点火プラグに接続され、当該点火プラグＰＧは、双方の点火コイルから負の高電圧が印加されることとなる。
【００４８】
イグナイタＩＧＴａには、制御部ＣＮＴａとスイッチング素子Ｔａとが内蔵されている。制御部ＣＮＴａは、エンジンコントロールユニットＥＣＵからの信号ラインＬｓａが接続され、点火信号Ｓｉｇａが入力される。かかる点火信号Ｓｉｇａは、放電要求期間を現す立ち上がり時間の長い信号波形であっても良く、放電要求期間内に複数回パルスを形成させたマルチスパーク用の信号波形であっても良い。前者の場合、点火信号Ｓｉｇａは、制御部ＣＮＴａにおいてマルチスパーク用の信号波形に変換される。何れの場合にしても、スイッチング素子Ｔａは、放電要求期間内に複数回オンオフ制御されるので、一次コイルＬａ１に流れる一次電流は、断続的に発生することとなる。以下、制御部ＣＮＴａ又はＣＮＴｂからスイッチング素子の入力端子へ印加される信号を、それぞれ、ゲート信号Ｓｇａ又はゲート信号Ｓｇｂと呼ぶ。尚、スイッチング素子は、ＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴ等のパワートランジスタを用いるのが一般的とされる。
【００４９】
一次電流検出回路ＩＮＳａ（特許請求の範囲における一次電流検出手段）は、シャント抵抗Ｒａ及びセンサ回路Ａｍｐａから構成される。本実施例の場合、一次電流検出回路ＩＮＳａは、イグナイタＩＧＴａに内蔵されているが、これに限らず、当該イグナイタＩＧＴａから独立された構成としても良い。センサ回路Ａｍｐａは、図示されない回路構成によって電源が与えられており、入力された信号を比例的に増幅出力させる。本実施例の場合、センサ回路Ａｍｐａの入力端子には、シャント抵抗Ｒａの両端電圧が一次電流に応じて印加され、当該両端電圧に比例する信号（以下、電流検出信号ＳＬａと呼ぶ）を出力させる。即ち、一次電流検出回路ＩＮＳａは、一次コイルＬａ１又はスイッチング素子Ｔａに流れる一次電流を検出する役割を担う。ここで、例えば、センサ回路Ａｍｐａには、オペアンプ等が用いられ、また、シャント抵抗Ｒａの替わりに、コイル等からなるセンサ回路に置換えることも可能である。尚、一次電流検出回路ＩＮＳｂについても、一次電流検出回路ＩＮＳａと同様の回路構成を呈している。また、本実施例の場合、特許請求の範囲における一次電流検出手段は、一次電流検出回路ＩＮＳａ及び一次電流検出回路ＩＮＳｂの双方によって構成される。
【００５０】
イグナイタＩＧＴｂは、一次電流検出回路ＩＮＳｂを内蔵させている等、その構成についてはイグナイタＩＧＴａと同等のものとなる。但し、スイッチング素子Ｔｂへのゲート信号Ｓｇｂは、スイッチング素子Ｔａへのゲート信号Ｓｇａと比較して、その信号Ｓｇｂの出力タイミングが非同期的（交互、即ち、相反的な状態を含む。）に発生する。このため、電源ラインＬｊｂに流れる一次電流は、電源ラインＬｊａに流れる一次電流に対して非同期的に発生することとなる。
【００５１】
エンジンコントロールユニットＥＣＵは、ＣＰＵ及びＩ／Ｏ回路及びメモリ回路及びクロック回路等を備え、入力された情報に基づいて第１の点火信号Ｓｉｇａ及び第２の点火信号Ｓｉｇｂを生成出力させ、内燃機関を適宜に制御させる。Ｉ／Ｏ回路には、自動車の各部に設けられた各種ＥＣＵまたはセンサから、内燃機関の運転状態に関する情報Ｉｎｆｏ−ｃ（以下、運転状態情報と呼ぶ）が適宜に入力される。この運転状態情報Ｉｎｆｏ−ｃには、インジェクタの動作情報，クランク角センサからの情報等を含み、エンジンコントロールユニットＥＣＵでは、これらの情報に基づいて内燃機関の負荷状態及び回転数に関する情報を認識する。そして、エンジンコントロールユニットＥＣＵでは、これらの情報に基づいて各々の点火信号Ｓｉｇａ及びＳｉｇｂを設定する。本実施例の場合、エンジンコントロールユニットＥＣＵでは、第１の点火信号Ｓｉｇａの立下りと同時に第２の点火信号Ｓｉｇｂの波形を立上げ、且つ、第１の点火信号Ｓｉｇ１の立ち上がりと同時に第２の点火信号Ｓｉｇｂの波形を立ち下げる制御が行われる。従って、双方の点火コイルに流れる一次電流は、各々の電流の波形が断続的且つ相反的に現われることとなる。
【００５２】
ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、図３に示す如く、車載バッテリＶｂから１２（Ｖ）〜２４（Ｖ）程度の電圧が印加され、これに基づいて適宜な出力電力を生成出力させる。本実施例に係る自動車の電源システムでは、車載バッテリＶｂとＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶとの間にリレーＲｙが設けられ、自動車に設けられた所定のコントロールユニットで適宜なチェックが行なわれた後、リレーＲｙが駆動され、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶへ車載バッテリＶｂが投入されるよう構成されている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、陽極の出力端子（＋）に電源ラインＬｐが接続され、陰極の出力端子（−）に電源ラインＬｎが接続されている。このうち、電源ラインＬｐは、一次コイルＬａ１の入力側と一次コイルＬｂ１の入力側との双方に接続される。即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、共通する電源ラインを介して、点火コイルＣａ及びＣｂへ出力電力を供給することとなる。また、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶには、信号ラインＬｉａ及びＬｉｂが接続され、一次電流検出回路ＩＮＳａ，ＩＮＳｂから出力された一次電流検出信号ＳＬａ及びＳＬｂが各々入力される。
【００５３】
図４を参照し、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶの回路構成について説明する。尚、かかる回路構成はＤＣ−ＤＣコンバータの一例に過ぎず、これによって、特許請求の範囲における一次電流制御手段の用語の意義を限定的に解釈されてはならない。
【００５４】
ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、パワートランジスタＴ１〜Ｔ４をブリッジ状に接続させたフルブリッジ回路Ｆｂと、フルブリッジ回路Ｆｂの後段に接続された絶縁トランスＴｃと、ダイオードをブリッジ状に接続させた整流回路Ｄｂと、当該整流回路Ｄｂの後段に接続された平滑回路Ｃｏと、パワートランジスタＴ１〜Ｔ４の各々へ駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４を与える制御回路ＣＮＴｃとから構成される。
【００５５】
制御回路ＣＮＴｃは、図示の如く、演算回路ＣＰＵ及び信号変換回路ＡＤ及びメモリ回路Ｍｅ、この他、クロック回路等を備えている。そして、制御回路ＣＮＴｃの入力ポートへ一次電流検出信号Ｌｉａ又はＬｉｂが入力されると、信号変換回路ＡＤでは、この信号Ｌｉａ及びＬｉｂをＡ／Ｄ変換させ、Ａ／Ｄ変換された情報（以下、一次電流情報Ｉｋ１と呼ぶ）を必要に応じてメモリ回路Ｍｅへ格納させる。
【００５６】
メモリ回路Ｍｅには、規定値Ｉ１ｔｈが格納されていると共に、一次電流を規定値Ｉ１ｔｈに到達させるための駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４の情報がマップ化されている。規定値Ｉ１ｔｈは、点火コイルにおける放電電流を規定値Ｉ２ｔｈ以上に設定させ、放電要求期間中に点火プラグでの放電を持続させるために設定された一次電流用の閾値である。マップ情報は、取得した一次電流情報Ｉｋ１毎に駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４の情報が与えられており、この駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４の情報は、スイッチング素子Ｔａとスイッチング素子Ｔｂとが切り替えられる期間（以下、切換期間Ｔｏと呼ぶ）内に、一次電流が規定値Ｉ１ｔｈに到達するよう各々設定されている。かかる駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４の情報は、予め実験的に求めておくことが可能である。これらの情報が格納されたメモリ回路Ｍｅは、一次電流情報Ｉｋ１に応じて、この一次電流情報Ｉｋ１に相当する駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４の情報を演算回路ＣＰＵへ提供する。
【００５７】
そして、本実施例に係るＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、一次電流検出信号ＳＬａ又はＳＬｂに応じて、一次コイルＬａ１または一次コイルＬｂ１に流れる一次電流を以下の如く制御させる。先ず、図５（ａ）に示す如く、点火コイルの一次電流が規定値Ｉ１ｔｈに一致している場合、制御回路ＣＮＴｃでは、その旨を一次電流検出信号ＳＬａ又はＳＬｂに基づいて認識し、この状態を維持するように従前の駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４を選択し、これに基づいてフルブリッジ回路Ｆｂを駆動させることにより、出力電圧Ｖｏｕｔを一定に保つ。
【００５８】
図５（ｂ）は、点火コイルの一次電流が規定値Ｉ１ｔｈより低い場合が示されている。この場合、出力電圧Ｖｏｕｔがこの状態で維持されると、図示の如く、切換期間Ｔｏを経過した直後の一次電流は、規定値Ｉ１ｔｈよりもΔＩｐだけ不足し、この不足した状態が継続されることとなる。従って、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、これを回避するため、一次電流に基づいて駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４を再選択し、出力電圧Ｖｏｕｔが所望の値まで高くなるよう制御する。このため、一次電流の波形Ｗｉの傾き（増加率）が大きくなり、切換期間Ｔｏの経過後では、一次電流が規定値Ｉ１ｔｈに到達することとなる。
【００５９】
図５（ｃ）は、点火コイルの一次電流が規定値より高い場合が示されている。この場合、出力電圧Ｖｏｕｔがこの状態で維持されると、図示の如く、切換期間Ｔｏを経過した直後の一次電流は、規定値Ｉ１ｔｈよりもΔＩｐだけ超過し、この超過した状態が継続されることとなる。従って、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、これを回避するため、一次電流に基づいて駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４を再選択し、出力電圧Ｖｏｕｔが所望の状態まで低くなるよう制御する。このため、一次電流の波形Ｗｉの傾き（増加率）が小さくなり、切換期間Ｔｏの経過後では、一次電流が規定値Ｉ１ｔｈに到達することとなる。
【００６０】
即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、一次電流の変動に応じて一次コイルの各々に供給する出力電力を調整させる。ここで、当該ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、先に説明したように一次電流の増加率を制御することで、切換期間Ｔｏの間に一次電流を規定値Ｉ１ｔｈ近傍に制御させることが可能となる。
【００６１】
尚、同図において、切換期間Ｔｏの起算点ｔｎは、前回の切換期間における終了点を指し、切換期間Ｔｏの終了点ｔｎ＋１は、次回の切換期間における起算点を指すものである。そして、これら起算点ｔｎ及び終了点ｔｎ＋１は、スイッチング素子の切換タイミング、又は、単に切換タイミングと呼ぶことがある。
【００６２】
図６は、制御回路ＣＮＴｃのメモリ回路Ｍｅに組み込まれている制御プログラムのフローチャートである。かかる制御プログラムは、一次電流検出信号ＳＬａ又はＳＬｂが入力されると、この信号を一次電流検出情報Ｉｋ１として処理を行う（Ｓ０１）。
【００６３】
その後、駆動信号設定処理Ｓ０２では、一次電流検出情報Ｉｋ１に基づいて、マップ情報から駆動信号の情報を抽出し、この駆動信号の情報を演算回路ＣＰＵへ与える。そして、駆動信号出力処理Ｓ０３では、この情報に基づいて駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４を生成し、この信号を出力させることにより、各々のスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４を駆動させる。この駆動信号は、一次電流に基づいて適宜に設定されるため、切換期間Ｔｏの経過後には確実に規定値Ｉ１ｔｈに到達することとなる。
【００６４】
上述の如く、本実施例に係る点火システムＳＹＳ１によると、スイッチング素子の切換タイミングが到来する時には、一次電流が規定値Ｉ１ｔｈに到達するように制御される。
【００６５】
従って、図７に示す如く、一次電流の波形が切換タイミングｔ２〜ｔ３で減少した場合、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、切換タイミングｔ３〜ｔ４における一次電流の傾き（増加率）を上昇させ、切換タイミングｔ４で一次電流が規定値Ｉ１ｔｈに到達するように制御する。このように一次電流を切換期間内に改善させることで、放電電流Ｉ２は、波形Ｗ２ａが若干低下するものの、切換タイミングｔ４では、放電電流Ｉ２の電流値が改善されることとなる。このため、放電電流Ｉ２は、放電電流用の規定値Ｉ２ｔｈを下回る度合が抑制されるため、当該放電電流Ｉ２の値が高く維持されることとなる。従って、放電電流Ｉ２は、其の値が高く維持され且つ波形が安定した鋸歯状とされるので、放電途切れの殆ど無い安定した放電状態が維持されることとなる。
【００６６】
尚、本実施例に係る点火システムＳＹＳ１では、切換タイミングｔ９〜ｔ１０のように一次電流が超過してしまうと、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、かかる状態の一次電流を検出し、一次電流が規定値Ｉ１ｔｈに一致する制御を行なう。これにより、放電電流Ｉ２は、規定値Ｉ２ｔｈに一致するよう制御され、内燃機関における安定した燃焼動作が再現されることとなる。
【００６７】
図８は、点火コイルＣａと点火コイルＣｂとの出力性能が異なる場合が示されている。かかる場合、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、一次電流検出信号ＳＬａと一次電流検出信号ＳＬｂとについて、各信号個別にフルブリッジ回路Ｆｂを駆動させると効果的である。同図では、点火コイルＣａは設計通りの出力性能とされ、点火コイルＣｂは設計値よりも幾分劣る出力性能とされている。
【００６８】
この場合、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、切換タイミングｔ０ａ〜ｔ１で検出した一次電流検出信号ＳＬａを、切換タイミングｔ２〜ｔ３の一次電流の制御に反映させ、切換タイミングｔ２〜ｔ３で検出した一次電流検出信号ＩＬａを、切換タイミングｔ４〜ｔ５の一次電流の制御に反映させるといったように、一次電流検出信号ＳＬａを点火コイルＴａの一次電流の制御のみに使用する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶは、切換タイミングｔ０ｂ〜ｔ２で検出した一次電流検出信号ＳＬｂを、切換タイミングｔ３〜ｔ４の一次電流の制御に反映させ、切換タイミングｔ３〜ｔ４で検出した一次電流検出信号ＩＬｂを、切換タイミングｔ５〜ｔ６の一次電流の制御に反映させるといったように、一次電流検出信号ＳＬｂを点火コイルＣｂの一次電流の制御のみに使用する。
【００６９】
このような信号処理が行われると、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、図８に示す如く、一次コイルＬａ１の一次電流Ｉａ１については電流値が規定値Ｉ１ｔｈに到達しているので、出力電圧Ｖｏｕｔを現状のまま維持させる。一方、一次コイルＬｂ１の一次電流Ｉｂ１については電流値が規定値Ｉ１ｔｈに到達していないので（波形Ｗ１ｄを参照）、次回の切換タイミングｔ３〜ｔ４において一次電流Ｉｂ１の傾きを上昇させる（制御工程１を参照）。そして、制御工程１の後、制御工程２以降（２〜６）において、一次電流Ｉｂ１を維持させる制御を行う。即ち、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、一次コイルＬａ１用に一次電流をそのまま保持させる制御と、一次コイルＬｂ１用に一次電流を引き上げて調整する制御とを、交互に実施させることとなる。
【００７０】
かかる如く制御することにより、双方の点火コイルの出力特性が異なる場合であっても、双方から出力される一次電流Ｉ１ａ及びＩ１ｂは、共に規定値Ｉ１ｔｈに制御され、これにより、放電電流Ｉ２は、好適に保たれ、放電状態が維持されることとなる。
【００７１】
尚、図３及び図４では、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶへ入力されるとき、一次電流検出信号ＳＬａ及びＳＬｂの各々が異なるＡＤポートへ入力されることとしているが、図９に示す如く、信号ラインを共通にし、一つのＡＤポートに一次電流検出信号ＳＬａ及びＳＬｂの双方を入力するようにしても良い。かかる場合、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、エンジンコントロールユニットＥＣＵの点火信号Ｓｉｇａ及びＳｉｇｂの出力タイミングを検出し（図示なし）、これに基づいて、検出した信号が何れの一次電流検出信号であるかを判別すれば良い。
【実施例２】
【００７２】
図１０は、実施例１で説明した点火システムの変更例が示されている。かかる点火システムＳＹＳ２は、エンジンコントロールユニットＥＣＵ、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶ、その周辺の信号ラインに変更が加えられている。尚、変更が加えられていない構成については、便宜的に其の構成に係る説明を省略することとする。
【００７３】
図示の如く、エンジンコントロールユニットＥＣＵは、Ａ／Ｄポート（ＡＤ１）及びＡ／Ｄポート（ＡＤ２）を具備し、Ａ／Ｄポート（ＡＤ１）は信号ラインＬｉａを介して一次電流検出回路ＩＮＳａに接続され、Ａ／Ｄポート（ＡＤ２）は信号ラインＬｉｂを介して一次電流検出回路ＩＮＳｂに接続されている。また、かかるＡ／Ｄポート（ＡＤ１）には、一次電流検出信号ＳＬａが入力され、Ａ／Ｄポート（ＡＤ２）には、一次電流検出信号ＳＬｂが入力される。
【００７４】
エンジンコントロールユニットＥＣＵでは、一次電流検出信号ＳＬａをＡＤ変換させ、一次電流検出信号ＳＬａに相当する情報を生成させると共に、一次電流検出信号ＳＬｂをＡＤ変換させ、一次電流検出信号ＳＬｂに相当する情報を生成させる。そして、これらの情報を電流値情報Ｉｎｆｏ−ｉとしてＩ／Ｏ回路から出力させ、信号ラインＬｆを介してＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶへ供給する。かかる電流値情報Ｉｎｆｏ−ｉは、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の情報通信網によって情報の送受信が行なわれる。
【００７５】
図１１に示す如く、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶの制御を行う制御回路ＣＮＴｃは、演算回路ＣＰＵとメモリ回路Ｍｅと情報入出力回路Ｉ／Ｏとから構成される。情報入出力回路Ｉ／Ｏは、信号ラインＬｆから電流値情報Ｉｎｆｏ−ｉが入力され、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、この電流値情報Ｉｎｆｏ−ｉに基づいて、点火コイルＣａにおける一次電流Ｉａ１と、点火コイルＣｂにおける一時電流Ｉｂ１とが認識される。
【００７６】
そして、上述の如く、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、一次電流の変動に応じて一次コイルの各々に供給する出力電力を調整させ、一次電流の増加率を制御することで、切換期間Ｔｏの間に一次電流を規定値Ｉ１ｔｈ近傍に制御させる。
【実施例３】
【００７７】
図１２は、実施例２で説明した点火システムの更なる改変例が示されている。かかる点火システムＳＹＳ３は、エンジンコントロールユニットＥＣＵから、運転状態情報Ｉｎｆｏ−ｃと電流値情報Ｉｎｆｏ−ｉとが出力される。また、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、運転状態情報Ｉｎｆｏ−ｃと電流値情報Ｉｎｆｏ−ｉとに基づいて出力電力を調整し、各々の点火コイルにおける一次電流の制御を行っている。
【００７８】
具体的に説明すると、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶの制御を行う制御回路ＣＮＴｃは、新たなマップ情報に基づいて一次電流Ｉ１ａ及びＩ１ｂの制御を行う。本実施例に係るマップ情報は、運転状態情報Ｉｎｆｏ−ｃに応じて詳細に場合分けされている。例えば、内燃機関の負荷状態（高負荷〜低負荷）又は回転数の状態が複数段階に区別され、これらの運転状態に応じて、電流値情報Ｉｎｆｏ−ｉに対応するトランジスタＴ１〜Ｔ４の駆動信号が規定されている。
【００７９】
図１３は、制御回路ＣＮＴｃのメモリ回路Ｍｅに組み込まれている制御プログラムのフローチャートが示されている。かかる制御回路ＣＮＴｃは、運転状態情報Ｉｎｆｏ−ｃに基づいて所定の運転状態に係るマップ情報の集合を特定する（処理Ｓ０Ａ）。かかる処理０Ａでは、負荷状態が高いか低いか等の条件によって、一次電流用の規定値Ｉ１ｔｈの適合が行なわれることとなる。
【００８０】
その後、電流値情報認識処理Ｓ０Ｂでは、入力された電流値情報Ｉｎｆｏ−ｉを取得し、駆動信号設定処理Ｓ０Ｃでは、マップ情報の集合の中から、電流値情報Ｉｎｆｏ−ｉに対応するマップ情報を選択し、電流値情報Ｉｎｆｏ−ｉに対応する駆動信号の情報を演算回路ＣＰＵへ与える。そして、駆動信号出力処理Ｓ０Ｄでは、この情報に基づいて駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４を生成し、この信号を出力させることにより、各々のスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ４を駆動させる。
【００８１】
「発明が解決しようとする課題」で指摘したように、内燃機関の運転状態が高負荷状態で運転される場合、図１４に示す如く、放電電流Ｉ２の立下りが急峻になることがある。しかし、本実施例に係る点火システムＳＹＳ３にあっては、内燃機関の運転状態（運転状態情報Ｉｎｆｏ-ｃ）に応じて一次電流の適合が行なわれるので、当該一次電流が適正な電流値へ引き上げられることとなる。このため、放電電流Ｉ２は、放電電流用の規定値Ｉ２ｔｈを下回ることなく、放電要求期間において放電状態が好適に維持される。
【００８２】
即ち、本実施例に係る点火システムＳＹＳ３によると、内燃機関の運転状態に応じて放電電流Ｉ２の変動を予め予測し、この放電電流Ｉ２の変動に応じてＤＣ−ＤＣコンバータを制御させることで、より確実に、放電途切れの無い安定した放電状態を維持できる。
【００８３】
尚、図１５は、本実施例に係る点火システムの変更例が示されている。かかる点火システムは、エンジンコントロールユニットＥＣＵから駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４が直接出力されるように構成されている。
【００８４】
このエンジンコントロールユニットＥＣＵでは、運転情報に応じてマップ情報の集合を選定し、其のマップ情報の中から一次電流に基づいて駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４を生成出力させる。
【００８５】
そして、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、エンジンコントロールユニットＥＣＵから受けた駆動信号Ｓｔ１〜Ｓｔ４をフルブリッジ回路Ｆｂへ直接印加させ、一次電流の値を適宜に制御させる。
【００８６】
即ち、図１５に示される点火システムにあっても、内燃機関の運転状態に応じて一次電流用の規定値Ｉ１ｔｈを設定するという点が共通するところ、内燃機関の運転状態に応じて放電電流の変動を予め予測し、この放電電流の変動に応じたＤＣ−ＤＣコンバータの制御させることが可能となる。このため、同図における点火システムにあっても、放電途切れの無い安定した放電状態が維持されることとなる。
【実施例４】
【００８７】
図１６は、実施例１に係る点火システムの変更例が示されている。当該点火システムＳＹＳ４は、一次側に設けられていた一次電流検出回路ＩＮＳａ及びＩＮＳｂが省略され、その代わり、各々の点火コイルＣａ及びＣｂの二次側に二次電流検出回路ＩＮＳｃ及びＩＮＳｄが設けられている。
【００８８】
二次電流検出回路ＩＮＳｃは、点火コイルＣａの鉄心にセンサ用コイルが巻回され、磁束の変化を受けることにより、点火コイルＣａでの二次電流を検出する。また、二次電流検出回路ＩＮＳｄにあっても、その回路構成は点火コイルＣａ側の二次電流検出回路と同様のものとされる。尚、二次電流検出回路について、上述した構成に限定されるものでなく、現時点において周知とされる種々のセンサへ置換えても良い。また、本実施例では、二次電流検出回路ＩＮＳｃ及び二次電流検出回路ＩＮＳｄによって二次電流検出手段を成すものであるが、これに限らず、一の回路によって二次電流検出手段を構成させるよう回路構成を変更しても良い。
【００８９】
本実施例の場合、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶにおけるフルブリッジ回路Ｆｂの駆動信号は、当然の如く、放電電流Ｉ２の規定値Ｉ２ｔｈに基づいて設定されることとなる。
【００９０】
点火システムＳＹＳ４によると、点火コイルにおける二次電流を検出することにより、放電電流Ｉ２の状態が直接的に把握されるので、放電途切れの発生に応じてＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶの出力を上げる等の制御を加えれば、放電途切れの発生後これを直ちに改善させ、より安定的に放電電流を持続させることが可能となる。
【実施例５】
【００９１】
図１７は、上述した点火システムの更なる変更例が示されている。当該点火システムＳＹＳ５は、単独の一次電流検出回路（特許請求の範囲における一次電流検出手段）によって構成されており、入力側ではスイッチング素子Ｔａ及びＴｂの双方へ配線され、出力側は信号ラインＬｉを介してＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶに接続されている。本実施例に係る一次電流検出回路ＩＮＳでは、点火コイルＣａ，Ｃｂで発生した双方の一次電流が交互に入力され、これに応じて、一次電流検出信号ＳＬａ及びＳＬｂを出力させる。
【００９２】
ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、エンジンコントロールユニットＥＣＵの点火信号Ｓｉｇａ及びＳｉｇｂの出力タイミングを検出しており（図示なし）、これに基づいて、検出した信号が何れの一次電流検出信号（ＳＬａ又はＳＬｂ）であるかを判別する。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータＣＮＶでは、点火コイルＣａへ電力を供給するタイミングと点火コイルＣｂへ電力を供給するタイミングとを区別し、其のタイミングに応じて出力電圧を適宜に制御する。
【００９３】
本実施例の如く、一次電流検出回路を一の回路に集約させることも可能であり、この場合、内燃機関用点火システムにおける回路構成の簡素化が図られる。尚、一次電流検出回路は、同図に示される構成のみならず、現在公知の技術を適用させることが可能である。
【００９４】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記された技術的思想の範囲内において、種々の変更が可能である。例えば、上述した各実施例では、一次電流制御手段がＤＣ−ＤＣコンバータであるとして説明してきた。しかし、一次電流制御手段の用語の意義は、これに限定されるものではない。例えば、動力モータの回生電力又はオルタネータの電力が供給される点火システムであれば、一次電流制御手段としてＡＣ−ＤＣコンバータを採用することも可能である。
【符号の説明】
【００９５】
ＳＹＳ    内燃機関用点火システム
Ｌａ１,Ｌｂ１    一次コイル
Ｌａ２,Ｌｂ２    二次コイル
Ｃａ，Ｃｂ    点火コイル
ＰＧ    点火プラグ
ＩＧＴａ，ＩＧＴｂ    イグナイタ（一次電流発生手段）
ＩＮＳａ，ＩＮＳｂ    一次電流検出回路（一次電流検出手段）
ＩＮＳｃ，ＩＮＳｄ    二次電流検出回路（二次電流検出手段）
ＣＮＶ    ＤＣ−ＤＣコンバータ（一次電流制御手段）
Ｖｂ    車載バッテリ
ＥＣＵ    エンジンコントロールユニット
【図１】
0005685025.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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